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在伽利略之前，亚里士多德认为物体越重，下落得越快，下落速度与物体重量成正比。伽利略对这一观点提出了质疑。他提出了一个思想实验：如果将一轻一重两个物体绑在一起，按照亚里士多德的理论，它们应该比重物单独下落更慢，但同时又应该比轻物单独下落更快。这是自相矛盾的！这使伽利略开始怀疑亚里士多德的理论，并设计实验来验证自己的想法。
伽利略设计了实验来验证他的想法。传说中，他在比萨斜塔上进行了著名的实验，从高处同时释放不同质量的物体，观察它们是否同时落地。然而，更可靠的记录表明，伽利略实际上使用了斜面实验。通过使用斜面，他可以减缓物体下落的速度，使时间差异更容易测量。他让不同质量的小球在斜面上滚动，并测量它们滚过相同距离所需的时间。这种方法更加精确，也更容易重复验证。